傳感器測(cè)量范圍受限的自主車(chē)隊(duì)分散控制.pdf

1、近幾十年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們的生活水平也有了很大的改善,私家車(chē)的數(shù)量也飛速增長(zhǎng).隨之而來(lái)的交通擁堵、交通事故、環(huán)境污染(例如,最近愈發(fā)嚴(yán)重的霧霾天氣)等逐漸成為各國(guó)需要解決的重要問(wèn)題.自主車(chē)隊(duì)控制是增加道路交通流量和防止追尾等事件發(fā)生的主要手段之一,它主要包括縱向控制、橫向控制和綜合控制三個(gè)部分.其中,車(chē)隊(duì)縱向控制是車(chē)隊(duì)研究中比較成熟的技術(shù).車(chē)隊(duì)縱向控制的目標(biāo)是使得車(chē)隊(duì)中所有車(chē)輛跟隨引導(dǎo)車(chē)以隊(duì)列的形式行駛,并且保證所有相鄰車(chē)之間

2、保持一個(gè)相對(duì)安全而又較短的范圍,從而達(dá)到增大交通流量和防止車(chē)輛追尾等目的.
　　本文研究了受傳感器傳感范圍有限影響的均勻車(chē)隊(duì)和非均勻車(chē)隊(duì)的縱向跟隨控制問(wèn)題.車(chē)隊(duì)的控制律通過(guò)狀態(tài)反饋來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要通過(guò)傳感器進(jìn)行測(cè)量車(chē)輛的狀態(tài)信息.實(shí)際上,車(chē)載傳感器由于自身性能或者天氣等原因使得車(chē)輛狀態(tài)信息測(cè)量結(jié)果不精確,并且隨著車(chē)間距的增加失準(zhǔn)程度不斷加大.
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,介紹自主車(chē)隊(duì)控制的目標(biāo)和意義,詳細(xì)

3、地闡述目前車(chē)隊(duì)控制問(wèn)題的研究現(xiàn)狀,并對(duì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和總結(jié),提出本文的研究?jī)?nèi)容.
　　其次,針對(duì)現(xiàn)存大部分文獻(xiàn)沒(méi)有考慮的傳感器傳感能力受限的問(wèn)題,研究車(chē)載傳感器有限傳感能力對(duì)均勻車(chē)隊(duì)的穩(wěn)定性的影響.結(jié)合車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)關(guān)系,采用固定間距策略進(jìn)行跟蹤,提出單車(chē)的分散雙向控制律,建立傳感范圍有限影響下的車(chē)隊(duì)模型,保證車(chē)隊(duì)中跟隨車(chē)輛能夠以安全車(chē)間距跟蹤前車(chē)并且與后車(chē)也保持一定的距離.利用 Lyapunov穩(wěn)定性理論給出自主均勻車(chē)隊(duì)控制系統(tǒng)

4、的漸近穩(wěn)定性條件及控制律的設(shè)計(jì)方案.根據(jù)設(shè)計(jì)的跟隨車(chē)輛的控制律對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真驗(yàn)證在車(chē)隊(duì)新模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的控制律對(duì)車(chē)隊(duì)具有良好的控制效果.
　　然后,將本文的研究問(wèn)題擴(kuò)展到非均勻車(chē)隊(duì)中,提出改進(jìn)的固定時(shí)距策略進(jìn)行跟蹤.結(jié)合動(dòng)力學(xué)關(guān)系,提出單車(chē)的分散雙向控制律,建立非均勻車(chē)隊(duì)閉環(huán)系統(tǒng)模型,進(jìn)而自主非均勻車(chē)隊(duì)控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性條件及反饋控制律設(shè)計(jì)方案.對(duì)整個(gè)非均勻車(chē)隊(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證控制律對(duì)車(chē)隊(duì)的穩(wěn)定性控制效果的穩(wěn)定性.<